Egyhamar aligha tudjuk lakhatóvá tenni a Marsot – állítják a legfrissebb elemzések.

A Naprendszer távoli bolygóinak lakhatóvá varázsolása régóta álma az emberiségnek – már amilyen régre a science fiction és a bolygókutatás sokszor összekapcsolódó története visszanyúlik. Maga a terraformálás kifejezés egy 1942-es sci-fi novellából, Jack Williamson Collision Orbit (Ütközési pálya) című elbeszéléséből került a közbeszédbe, sőt a tudományos nyelvbe is. Ugyanakkor maga a koncepció, hogy lakhatóvá tegyünk egy lakatlan bolygót, ennél jóval régebbi.

Viszlát, Vénusz, helló, Mars!

Habár ma egyértelműen a Mars tűnik az első számú terraformálási célpontnak (lásd: Nem épp a mi esetünk, Magyar Narancs, 2015. november 12.), de elsőként még a Vénuszt célozta meg Carl Sagan, a jeles csillagász és asztrobiológus. A Science-ben 1961-ben publikált tanulmányában úgy vélekedett, hogy elég volna fotoszintetizáló algákkal telehinteni a Vénusz sűrű szén-dioxidos légkörét, és hamarosan oxigénben gazdag atmoszféra boríthatná a tőlünk eggyel beljebb található bolygót. A szén-dioxid kivonása nyomán pedig csökkenne az üvegházhatás, azaz idővel a normál földi klímáéra emlékeztetne a felszíni hőmérséklet is. Rá­adásul az algák szén-dioxidból, vízből és nitrogénből bonyolult szerves molekulákat szintetizálhatnának. Sagan még arra is gondolt, hogy mi történne a felszínre kerülő széntartalmú vegyületekkel: szerinte a magas hő éppenséggel elszenesítené ezeket, idővel grafittá változtatva a szenet, amely így kikerülne a körforgásból. Kár, hogy a későbbi vizsgálatok szerint a Vénusz még annál is barátságtalanabb, mint Sagan gondolta, és ez nem csupán a korábban véltnél is sokkal forróbb környezet miatt van így: a bolygó légkörét ugyanis forró kénsavfelhők teszik még változatosabbá – aligha akad olyan földi organizmus, amely szívesen lakna ilyen szomszédságban.

Idővel Sagan maga is célpontot váltott, és a Mars terraformálását vette fontolóra. Más alternatíva akkoriban nem adódott: a Merkúr túl közel van a Naphoz, a Hold sivársága a terraformálás szempontjából nem tűnt kívánatosnak, az óriás gázbolygók extrém környezetük miatt ma is lakhatatlannak tűnnek. Igaz, az utóbbiak holdjai között már akadnak ígéretesebb célpontok.

Sagan 1973-as, Planetary Engineering on Mars (Bolygómérnöki munka a Marson) című tanulmánya a NASA-t is megihlette, James Oberg mérnök, a NASA szakértője már 1980 körül szimpóziumokat szervezett a terraformálásról. A Mars most még soványnak tűnő légköre átalakításának, feldúsításának koncepcióját részben James Lovelock tudomány-népszerűsítő dolgozta ki: 1984-es könyvében úgy képzelte, hogy a hűtőgépeknél vagy szórópalackokban használt klórozott-fluorozott szénhidrogéneket (a ma már rettegett CFC-ket) kéne a Mars légkörébe juttatni, s a megnövekedett üvegházhatás majd megteszi a többit, így például az éppen fagyott, de illékony vegyületek (például víz, szén-dioxid) légkörbe juttatását.

Kieső helyen

A bolygók lakhatóvá alakításának alapfogalmait Martyn J. Fogg brit fizikus és geológus fektette le Sagan és Lovelock által inspirált, 1985-ben publikált cikksorozatában. Fogg megkülönböztette a távoli bolygók lakhatóvá tételén dolgozó bolygómérnök és a földi viszonyokat tudatosan befolyásoló geomérnök feladatait, és ehhez képest szabta meg a terraformálás célját, ami egy olyan bioszféra létrehozása, amely összetettségében és funkcióit tekintve a földiével összevethető és lakható környezetet teremt az élet számára. A terraformálás felsőbb irányítása pedig már az asztromérnök feladata, aki a bolygómérnöki feladatokon felülemelkedve, a maga kozmikus komplexitásában képes látni a feladatot – mondjuk, a bolygó naprendszerbéli környezetét is felhasználja az ottani kolóniák megteremtésére, fenntartására.

Fogg három csoportba sorolta a bolygókat. Vannak az eleve lakhatók, amelyek minden további nélkül alkalmasak az ember letelepedésére. Csak kicsit maradnak el tőlük a biokompatibilisek, amelyek bár élettelennek tűnnek, fizikai paramétereiket tekintve alkalmasak a földi létformák, mindenekelőtt az ember megtelepedésére – számottevő újraformázás nélkül! Akadnak ezen felül a könnyen terraformálható bolygók, amelyeken azért dolgozni kell, nem is keveset, de azért a munka megéri a fáradtságot, és egyszerűbb létformák, vagy egyenesen a kolóniák fenntartására és a mély űrbe tartó expedíciók kiszolgálására alkalmas ültetvények hozhatók létre. Az első két kategóriáról már korábban is tudtuk, hogy a Naprendszer tekintetében (természetesen a Földet nem számítva) üres halmazok. Most azonban úgy tűnik, hogy a harmadik csoportból is végleg kiesik a leg­ígéretesebb jelölt, a Mars.

Fényévnyi távolságra

A Mars terraformálásának a kulcsa valamiféle sűrűbb légkör létrehozása, ami nem csupán a felszíni hőt lenne képes nagyobb arányban megtartani, de esetleg reményt nyújtana arra is, hogy folyékony víz és a földihez hasonló vízkörzés működjön a vörös bolygón. A nehézségek azonban hatalmasak: a marsi atmoszféra nyomása a földiének csupán 0,6 százaléka, és ez nem csupán a fagyos körülményekért felelős. Ilyen kis nyomás alatt az esetleg kiolvasztott víz is pillanatok alatt elpárologna, vagy éppenséggel kifagyna. Elméletileg a Marson adottak azok az összetevők, amelyekkel feldúsítható lenne a most még igen sovány atmoszféra: fagyott állapotban, illetve marsi ásványokba zárva nem kevés víz és szén-dioxid található a bolygón, Igen ám, de miként arra egy friss, a Nature Astronomyban publikált kutatás rámutatott, még ha a Marson rendelkezésre álló valamennyi fagyott vagy kötött illékony légköri összetevőt is felszabadítjuk, akkor sem tudunk a földi 7 százaléknál nagyobb légköri nyomást teremteni. És ez bizony édeskevés! Ráadásul az új vizsgálat jórészt azon – a szondákról és a Mars-járókról származó – adatokra támaszkodik, amelyekkel az utóbbi két évtizedben bővült a tudásunk. Ma már jóval többet tudunk arról is, mi rejtőzik akár fagyott állapotban a bolygó felszíne alatt, és persze arról is, mennyi illékony anyag szökik ki rendszeresen a bolygó vékony és instabil légköréből az űrbe. Az amerikai kutatók szerint nem csupán az a gond, hogy az így-úgy felszabadítható üvegházhatású szén-dioxid egy része folyton elszökne, mert például elragadná a napszél – a csillagunkról származó nagy energiájú töltött részecskék áradata –, hiszen a Mars belső dinamója már régen leállt, így nem rendelkezik mágneses védőpajzs­zsal sem. A nagyobb baj, hogy a jelenlegi és vélhetően a közeljövőben rendelkezésre álló technológiánkkal még a kőzetekben megkötött szén-dioxid jó részét sem tudnánk felszabadítani. Adagolhatnánk a marsi légkörhöz mesterséges adalékokat, így a már említett (a Földön az ózont károsító, így a forgalomból lassan kivont) CFC-vegyületeket, ám ehhez olyan gyártási kapacitásra lenne szükség, ami nem áll rendelkezésre. Hiába próbálnánk port juttatni a marsi jégsapkákra, csökkentve annak albedóját (fényvisszaverő képességét), az így kiolvadó szén-dioxid csupán a földi nyomás töredékét tudná produkálni. Nem vezetne sokkal jobb eredményhez a felszíni por melegítése, az ebben található kötött állapotú szén-dioxid felszabadítása sem. Ehhez ráadásul a bolygó felszínének jó részét fel kéne túrni, majd a kibányászott marsi kőzetből kinyerni a szén-dioxidot. A földihez hasonló sűrűségű légkörre azért is lenne szükség, hogy legalább némileg megközelíthessük a földi hőmérsékleteket, elvégre a Mars a Naptól távolabb található, ráadásul a bejutó, eleve kisebb dózisú napsugárzás mennyiségét is csökkentik a marsi porviharok.

Az analízis számba veszi, hogy a helyben szűkösen rendelkezésre álló illékony, üvegházhatású anyagok pótlására mennyi aszteroidát, illetve üstököst kéne a Marsra vontatni és ott feldolgozni. A kiábrándító eredmények szerint ezernyi ilyen objektumra lenne szükség, amihez kolosszális méretű űrinfrastruktúrát kellene létrehozni, miközben még ott sem tartunk, hogy legalább egy-egy kisebb égitestet feldolgozhasson a gyermekcipőben járó űrbányászati ipar.